Johdatus XML teknologioihin

Transkriptio

1 Johdatus XML teknologioihin Metropolia J. Holvikivi

2 XML metakieli Extensible Markup Language rakenteellinen esitystapa tiedon vaihtoon, talletukseen, yhdistämiseen ja julkaisemiseen yleinen rakenteenkuvauskieli, eli nk. metakieli toimintaperiaate, ei työkalu standardiperheen ydin pohjana SGML J. Holvikivi 2

3 XML = Extensible Markup Language monia käyttötarkoituksia ja mahdollisuuksia kun yhdistetään muihin standardeihin, kieliin tai tuotteisiin sekä ihmisen että koneen luettavissa: helppo lukea vaikkei varsinaista koodia tulkittaisikaan millään parserilla riippumaton alustasta tai ohjelmointikielistä W3C suositus (recommendation) versio J. Holvikivi 3

4 W3C World Wide Web Consortium vuodesta 1994 standardoi www-avaruutta kuten HTML - standardit Recommendations vapaa organisaatio, asianharrastajien perustama, yli 400 jäsentä, suuryritykset ja yliopistot suositukset ilmaisia, vapaaehtoisia J. Holvikivi 4

5 XML dokumentti-ilmentymä <!-- Dokumentti-ilmentymän esimerkki (osa) --> <university> <department> <name> Humanistinen tiedekunta </name> <address> Fabianinkatu </address> </department> </university> J. Holvikivi 5

6 "XML is for structuring data" rakenteellinen tieto: laskentataulukot, asennusparametrit, tiedonsiirto, vrt. tietokannat XML antaa puumallin mukaisen rakenteen tiedon järjestämiseen XML ei ole ohjelmointikieli, mutta standardiperheeseen kuuluu XSLT laajennettava (extensible), tukee kansainvälisyyttä ja paikallistamista = täysin Unicode-yhteensopiva J. Holvikivi 6

7 XML:n käyttöalueita Dokumentaatio (alkuperäinen) Tekninen dokumentointi: manuaalit, termipankit, varaosaluettelot, kieliversiot, DocBook Monikanavajulkaiseminen documentit, WWW, mobiililaitteet, DVD, paino metadata, RSS, uutisjakelu (syndication & podcasting) Semanttinen tieto, ontologiat (semantic web) Tiedonjakelu &-vaihto: android J. Holvikivi 7

8 XML sovellusalueita Multimedia Voice XML, SVG, SMIL, X3D Elektroninen kaupankäynti, EDI (Electronic Data Interchange) ebxml: electronic business XML, UN/CEFACT ja OASIS pääosat: ebxml storage, CPP Collaboration Protocol Profile, CPA Collaboration Partner agreement BizTalk, WebServices Sähköinen laskutus Paikkatieto: GIS J. Holvikivi 8

9 Web Services tapausesimerkki Asiakas Tilauksen lähetys Tilauksen vahvistus; toimitus palvelun haku (WSDL) Hakemisto UDDI Web site: shop Elektroninen kaupankäynti tarkistuspalvelujen pyyntö Palvelu tarkistaa osoitetiedon Palvelu luottotiedon tarkistamiseksi J. Holvikivi 9

10 XML:n käyttöalueita Nykyään? Selainten sisäinen esitysmuoto Microsoft:.NET ja Office sisäinen esitysmuoto Ajax ja XHTTP, Googlemaps J. Holvikivi 10

11 XML ulkoasu XML näyttää samanlaiselta kuin HTML Elementit (tagit) ja attribuutit <p> tarkoitus käyttäjän valittavissa XML on tekstimuotoista, mutta tarkoitettu sovellusten käyttöön tarkkaan määritelty syntaksi, tavoitteena yksiselitteinen tulkinta ei ole pyritty tiiviyteen (vrt. JSON) J. Holvikivi 11

12 XML teknologiaperhe XML 1.0 DTD:t ja Skeemat nimiavaruudet (Namespaces) Xpath kieli XML-dokumentin osien paikallistamiseen ja valintaan XSLT muunnokset (CSS tai) XSL-Formatting Objects DOM sovellusliittymästandardi J. Holvikivi 12

13 Semanttinen verkko XML:n perustalle on luotu RDF ja semanttinen Web vrt. RSS tarkoituksena on luoda luokitteluja ja sanastoja tiedon löytyminen määriteltyjen hakusanojen avulla, ei vapaatekstihaulla eri alojen sanastotyöryhmiä esim. Dublin Core ja RosettaNet J. Holvikivi 13

14 XML vs. HTML HTML on luotu tiettyyn tarkoitukseen XML ei ole tarkoitettu vain yhteen tarkoitukseen, vaan melkein mihin vain HTML:llä on rajattu määrä tageja XML:llä ei ole ennalta määrättyjä tageja XML on tiukasti hierarkinen ja sitä lukevat parserit tarkkoja siitä J. Holvikivi 14

15 XML dokumentti-ilmentymä <?xml version="1.0"?> <!-- Dokumentti-ilmentymän esimerkki (osa) --> <university> <department> <name> Humanistinen tiedekunta </name> <address> Fabianinkatu </address> </department> </university> J. Holvikivi 15

16 Esimerkki: android <level-list xmlns:android=" <item android:maxlevel="0" /> <item android:maxlevel="1" /> <item android:maxlevel="2" /> <item android:maxlevel="3" /> </level-list> 16/03/2015 J. Holvikivi 16

17 Dokumentti-ilmentymä sisältää dokumentin varsinaisen sisällön, joka on merkattu sovitulla tavalla itseään kuvaavia tunnisteita auttaa tiedon tulkinnassa elementit ja lapsielementit tekstit ja kommentit J. Holvikivi 17

18 XML -prosessorit XML-jäsennin (=parser) Löytää virheet Tuottaa tietoa muille sovelluksille Entiteettien (dokumenttiosien) hallinta Koostaa XML-dokumentit Myös eri tiedostoista J. Holvikivi 18

19 Elementit Dokumentin (looginen) rakenneosa erottavat tunnisteet alkutunniste lopputunniste elementin nimi elementin sisältö voi olla muita elementtejä, tai tekstiä <capital>helsinki</capital> <country> <cname>finland</cname> <capital>helsinki</capital> </country> J. Holvikivi 19

20 Elementtien sisäkkäisyys: säännöt aina p.o. vastaavat alku- ja lopputunnisteet isot ja pienet kirjaimet merkitseviä <otsikko> eri kuin <Otsikko> elementtien nimien täytyy noudattaa XML:n sääntöjä elementin täytyy sisältyä täysin toiseen elementtiin (ei limittäin!) elementtihierarkia juuri = dokumenttielementti - yksi ainoa! Puumuotoinen rakenne Hyvinmuodostuneisuus (= well-formed)! J. Holvikivi 20

21 Sisäkkäiset elementit <pieni_esimerkki> <first>sisäkkäisyys</first> <second>oikein</second> </pieni_esimerkki> <small_example> <first>sisäkkäisyys<second> </first>aivan väärin</second> </small_example> J. Holvikivi 21

22 Dokumenttipuu Teos ISBN Kirjailija Otsake Nimi Syntymävuosi J. Holvikivi 22

23 Elementtien nimet, säännöt alkavat kirjaimella tai alaviivalla _ muualla sallitaan myös numerot, väliviiva - ja piste. nimissä ei saa olla välilyöntejä, ei kaksoispistettä, eikä yhtäläisyysmerkkiä tms. välimerkkejä nimen alussa ei saa olla XML, xml, Xml alussa ei välilyöntiä <merkkejä >, mutta lopussa voi olla mitkä seuraavista ovat sallittuja? <first.name> <xml-juuri> <123> <iso omena> <p>kappale</p> J. Holvikivi 23

24 Elementtien sisällöt Elementti voi sisältää muita elementtejä, tekstiä, tai molempia Elementti voi myös olla tyhjä Elementillä ei ole sisältöä <nothing></nothing> <turhaa/> miksi: sisältö voi olla esim. muualla tyhjä elementti sisältää viittauksen <image file="pict.jpg"/> J. Holvikivi 24

25 Attribuutit (määritteet) Elementin ominaisuuden tai sisällön tarkenne Liitetään alkutunnisteisiin (tai tyhjien elementtien tunnisteisiin) attribuutin nimi attribuutin arvo aina vain yksi arvo esim. <tekijä rooli="toimittaja">ahti</tekijä> J. Holvikivi 25

26 Puukuvauksia farm age farmer farm_hand <!ELEMENT farm (farmer, farm_hand)> dairy_farm farm name dairy_farm forestry_farm #PCdata <!ELEMENT farm (dairy_farm forestry_farm)> J. Holvikivi 26

27 XML - metakielen kielioppi Käyttäjä määrittelee merkkauskielen elementtien nimet elementtien järjestyksen ja hierarkian tietyt varatut sanat DTD tai skeema = kielioppi <!-- Dokumenttityypin esittely (DTD) esimerkki (osa) --> <!ELEMENT university (department+)> <!ELEMENT department (name, address)> <!ELEMENT name (#PCDATA)> <!ELEMENT address (#PCDATA)> J. Holvikivi 27

28 DTD tai XML Schema Dokumenttityypin esittely eli rakenne-esittely yksi sääntö/elementti nimi sisältö dokumentti-ilmentymien "kielioppi" "säännölliset lausekkeet" (ei välttämätön) J. Holvikivi 28

29 Skeeman hyvät puolet validoiva jäsennin tarkistaa että dokumentti on skeeman mukainen tunnisteiden johdonmukainen käyttö eri sovellusten DTD-standardit ja skeemat yhteinen sanasto J. Holvikivi 29

30 Tyylitiedostot Tulosmuotoilua varten Useampia tyylitiedostoja/skeema ja/tai dokumentti Cascading Style Sheets (CSS) XML Stylesheet Language (XSL) J. Holvikivi 30

31 Julkaisuprosessi XML- Dokumentti Muotoilu Muotoiltu dokumentti XSL/CSS tyylitiedosto J. Holvikivi 31

32 XML -standardit käytössä XML Dokumentti Muotoilu Tulosdokumentti: XHTML, text, XML DTD tai Schema XSLT style sheet CSS style sheet J. Holvikivi 32

33 SGML Standard Generalised Markup Language standardi 1986 (ISO) sisälsi DTD:n ja tyylitiedostot monimutkainen työkalut monimutkaisia ja hankalia tehdä, kalliita ja vähän XML on SGML: osajoukko (melkein) Käytetään edelleen, esim. lentokoneiden ja paperikoneiden dokumentaation hallinta J. Holvikivi 33

34 HTML Hypertext Markup Language (ja HTTP protokolla) perustui SGML:ään iso menestys ei-standardoidut laajennukset paljon työkaluja ennaltamääritelty muoto hyvä kun ainoastaan halutaan esittää tietoa kauniisti selaimessa J. Holvikivi 34

35 XML - SGML - HTML XML yhdistää SGML:n ja HTML:n piirteitä paljon työkaluja XHTML, XML-suosituksen mukainen HTML ei ratkaisua kaikkiin ongelmiin kaikkia kolme kieltä (XML, HTML, SGML) tarvitaan HTML XHTML SGML XML J. Holvikivi 35

36 XML:n suunnittelutavoitteet I 1. XML shall be straightforwardly usable over the Internet. 2. XML shall support a wide variety of applications. 3. XML shall be compatible with SGML. 4. It shall be easy to write programs which process XML documents. 5. The number of optional features in XML is to be kept to the absolute minimum, ideally zero J. Holvikivi 36

37 Suunnittelutavoitteet II 6. XML documents should be human-legible and reasonably clear. 7.The XML design should be prepared quickly. 8.The design of XML shall be formal and concise. 9. XML documents shall be easy to create. 10.Terseness in XML markup is of minimal importance J. Holvikivi 37